Novinky

Odeslat stránku emailem

Zašlete tuto stránku svým přátelům, ať se na ní také podívají.

Jak stanovit velikost přísavky?

Přísavky přidržují předměty díky vyčerpání vzduchu z prostoru uvnitř přísavky a vytvoření částečného vakua, tj. tlaku nižšího než je okolní tlak.

Zjednodušeně je možné velikost přísavky stanovit na základě zatížení, dostupného vakua a plochy přísavky. Technici by však měli při stanovování velikosti přísavek pro dané použití vzít do úvahy několik dalších faktorů.
Teoretická přídržná síla. Teoretická přísavná síla je síla přísavky působící kolmo na plochu předmětu. Teoretická přídržná síla Ft je jednoduše:

Ft = ΔP × A,

kde ΔP je rozdíl mezi okolním a systémovým tlakem a A je účinná plocha přísavky pod vakuem. Teoretická přídržná síla přísavky se zvyšuje s rozdílem mezi okolním tlakem a tlakem uvnitř přísavky a s plochou přísavky.

Skutečný okolní tlak.

Většina katalogových údajů přísavek předpokládá okolní tlak vzduchu okolo 1bar (ve skutečnosti 1013,25mbar). Výrobci vakuových systémů pak obecně doporučují úrovně vakua −0,6 až −0,8bar při manipulaci s neprodyšnými povrchy, například čistými plechy a plastovými deskami, a úrovně vakua −0,2 až -0,4bar u porézních materiálů, jako jsou kartonové krabice nebo dřevotřískové desky.

Je také třeba pamatovat na to, že okolní tlak závisí na nadmořské výšce. Tlak vzduchu klesá s rostoucí nadmořskou výškou o cca 12,5mbar na 100m výšky, což může snižovat dosažitelnou hodnotu ΔP a maximální přídržnou sílu. Pro kompenzaci nižšího okolního tlaku tak může být potřeba použít více přísavek nebo větší přísavky.

Koeficient tření.

Dalším aspektem je, jak dobře daná přísavka přilne k povrchu předmětu. Koeficient tření µ aproximuje vztah mezi třecí sílou a normálovou sílou. Technici ho musí při stanovování velikosti přísavek zohlednit. Typické předpokládané hodnoty µ jsou podle několika výrobců následující:

olejnatý povrch = 0,1

vlhký nebo mokrý povrch = 0,2 až 0,4

sklo, kámen a suchý plast = 0,5

drsné povrchy = 0,6

Pozor, jedná se pouze o předpokládané hodnoty. Technici by měli provést zkoušky vzorků za skutečných provozních podmínek, které jim umožní hodnotě µ lépe porozumět. Je to proto, že povrch daného předmětu může být hladký, drsný, mokrý, suchý nebo olejnatý a přísavky se liší materiálem, tvrdostí, tvarem dosedací plochy atd. Všechny tyto parametry ovlivňují skutečné charakteristiky tření.

Tabulka hodnot součinitele (koeficientu) smykového tření pro různé kombinace materiálů.

Bezpečnostní faktor.

Stejně jako u všech jiných konstrukčních návrhů se nesmí zanedbat faktor bezpečnosti. Je sice možné vypočítat teoretické přídržné síly, ale na skutečný výkon má dopad mnoho vnějších vlivů. I u nejobyčejnějších aplikací by výpočty měly zahrnovat bezpečnostní faktor s hodnotou nejméně 1,5. Mnoho výrobců vakuových systémů doporučuje bezpečnostní faktor nejméně 2,0. U operací s velmi rychlým kývavým pohybem nebo otáčením může být potřeba bezpečnostní faktor 2,5 nebo vyšší, aby bylo zajištěno dobré uchopení předmětů a bezpečnost okolních pracovníků.

Zatížení, orientace a akcelerační síly. Je samozřejmě možné vypočítat požadovaný průměr a účinnou přídržnou plochu přísavky. Obvykle je však lepší stanovit potřebnou přídržnou sílu. Uživatelé si pak mohou vybrat z řady přísavek splňujících požadavky na základě jejich velikosti, tvaru, materiálu, ceny a výrobce.

Nejprve stanovte hmotnost manipulovaného předmětu m vynásobením jeho objemu a hustoty materiálu. Poté na základě následujících běžných situací určete přídržnou sílu. U složitějších pohybů nebo orientací konzultujte návrh s aplikačním inženýrem výrobce nebo využijte ke stanovení velikosti specializovaný software, který je k dispozici od několika dodavatelů vakuových systémů.

Pro horizontální přísavku s vertikální zdvihací silou:
F = m × (g + a) × S,
kde F = přídržná síla v N, m = hmotnost v kg, g = gravitační zrychlení 9,81m/s2, a = zrychlení systému vm/s2 a S = bezpečnostní faktor.

Pro horizontální přísavku přesouvající zátěž v horizontálním směru:
F = m × (g + a/µ) × S.

Pro vertikální přísavku přesouvající zátěž ve vertikálním směru:
F = (m/µ) × (g + a) × S.

Při takové orientaci by se obvykle měl použít bezpečnostní faktor 2,0 nebo vyšší.

Po výpočtu přídržné síly je možné z katalogů nebo webových stránek výrobců zjistit příslušné údaje o odtrhovací síle. (Katalogové specifikace jsou obvykle uváděny pro konkrétní hodnotu vakua, např. −0,7bar.) Uváděná odtrhovací síla by měla být větší než vypočítaná přídržná síla. V závislosti na aplikaci by mohla dostačovat jediná přísavka, případně je možné celkovou přídržnou sílu rozložit mezi několik přísavek.

zdroj: pneumatictips.com

Výpočet času odsátí pevného objemu ejektorem.